Независимо от того, являетесь ли вы геймером, создателем контента или техником центра обработки данных, графические процессоры — это интересно. Вот все, что вам нужно знать о них.
В списке самых интересных компонентов ПК графические процессоры легко относятся к S-уровню. Независимо от того, являетесь ли вы техническим энтузиастом или просто обычным геймером, трудно не увлечься ажиотажем вокруг совершенно новой версии (ну может уже нет). Большинство понимает GPU как часть компьютера, которая действительно хорошо запускает игры, но это гораздо больше. Вот все, что вам нужно знать о графических процессорах и о том, почему они являются одним из самых уникальных компонентов компьютера.
Что такое GPU и как он работает
Во-первых, давайте разберемся, что такое графический процессор (GPU). По сути, это процессор, который использует множество отдельных слабых ядер, называемых шейдерами, для рендеринга 3D-графики. Графические процессоры могут быть самых разных форм: встроенные в ЦП (как это видно в основных ЦП Intel и APU AMD), припаянные к материнская плата в таких устройствах, как ноутбуки, или даже как часть полного устройства, которое вы можете подключить к своему ПК, известное как графика карта. Хотя мы часто используем слова «графический процессор» и «видеокарта» взаимозаменяемо, графический процессор — это всего лишь процессор внутри карты.
Ключевое различие между графическими процессорами и центральными процессорами заключается в том, что графические процессоры обычно специализируются на 3D-задачах (например, для видеоигр или рендеринга) и превосходно справляются с параллельной обработкой рабочих нагрузок. При параллельной обработке все ядра одновременно решают одну и ту же задачу, с чем процессоры борются. Процессоры оптимизированы для последовательной или последовательной обработки, что обычно означает, что только одно или несколько ядер могут работать над одной задачей одновременно. Однако специализация означает, что GPU не подходят для многих вещей, для которых можно использовать CPU.
Графический процессор наиболее известен тем, что является основой графической карты, устройством, которое практически является компьютером, поскольку оно поставляется с процессором, материнской платой, выделенная память, называемая VRAM, и круче. Мало того, графические карты можно легко подключать к ПК через один слот PCIe или даже через Порт Thunderbolt, использующий порт USB Type C, который позволяет видеокартам подключаться к ноутбукам. слишком. На самом деле нет другого компонента, такого как видеокарта, с точки зрения потенциала производительности и простоты обновления.
Какие компании производят графические процессоры?
Происхождение графического процессора связано с историей видеоигр, которые были традиционным вариантом использования графических процессоров. Трудно сказать, когда был создан первый графический процессор, но этот термин, по-видимому, впервые был придуман Sony для своей оригинальной консоли PlayStation в 1994 году, в которой использовалась Toshiba. чип. Пять лет спустя Nvidia заявила, что ее GeForce 256 была первым в истории графическим процессором на том основании, что он может выполнять задачи преобразования и освещения, которые ранее выполнялись на процессоре. Возможно, Nvidia не создала первый GPU и даже не первую видеокарту для настольных ПК.
Поскольку самые ранние графические процессоры были простыми, множество компаний производили собственные графические процессоры для консолей, настольных компьютеров и других компьютеров. Но по мере развития графических процессоров, что усложняло их производство, компании начали уходить с рынка. Вы больше не видели компаний по производству универсальной электроники, таких как Toshiba и Sony, производящих свои собственные графические процессоры, и многие компании, которые ничего не делали, кроме как производили графические процессоры, такие как 3dfx Interactive, тоже обанкротились. К началу 2000-х зёрна были вычищены из плевел, и в сфере графики осталось только два крупных игрока: Nvidia и ATI, последнюю из которых в 2006 году приобрела AMD.
Более двух десятилетий Nvidia и ATI/AMD были единственными компаниями, способными производить высокопроизводительную графику для консолей и ПК. Интегрированная графическая сцена, напротив, был более разнообразным, потому что есть сильные стимулы для создания интегрированных графических процессоров (например, не нужно платить Nvidia или AMD за использование их графических процессоров), а также потому, что это не так сложно. Однако в 2022 году Intel вышла на сцену высокопроизводительных графических процессоров, превратив дуополию в триополию.
Для чего используются графические процессоры?
Игры всегда были основным использованием графических карт, но в последние годы это становится все менее и менее верным, поскольку спрос на более широкую вычислительную мощность продолжает расти. Как оказалось, ядра графических процессоров полезны не только для графики, что привело к созданию оптимизированных для центров обработки данных и искусственного интеллекта чипов, называемых графическими процессорами общего назначения (GPGPU). Спрос стал настолько высоким, что графические процессоры Nvidia для центров обработки данных приносят компании больше денег, чем игровые. AMD и Intel также стремятся заработать на спросе на центры обработки данных и графические процессоры для искусственного интеллекта. Со временем в гонку могут вступить и другие компании, когда материализуется новый рынок.
В случае рабочих нагрузок ИИ, графические процессоры стали невероятно важными в таких областях, как Генерация изображений ИИ или в обучении больших языковых моделей (LLM). Это благодаря их способности обрабатывать параллельно, что идеально подходит для больших матричных операций, которые чрезвычайно распространены в ИИ.
Nvidia против. АМД против. Intel: что лучше для игр?
С тех пор, как настольные графические процессоры для игр впервые стали популярными в 90-х годах, с тех пор постоянно задавали один вопрос: какой бренд лучше? Недавно люди только спрашивали, лучше ли Nvidia, чем AMD и наоборот, но теперь все немного сложнее, когда в борьбу вступает Intel. Хотя ни один бренд не может быть полностью лучше другого, каждый из них имеет свои сильные и слабые стороны.
Nvidia всегда позиционировала себя как вариант для тех, кто хочет лучший игровой графический процессор с наибольшей производительностью и самыми заманчивыми функциями. Хотя видеокарты Nvidia обычно хороши, они также часто дороги, по крайней мере, по сравнению с картами AMD, а теперь и Intel. Кроме того, хотя эксклюзивные функции Nvidia круты на бумаге, реальный опыт может не соответствовать рекламе. Например, DLSS это действительно хорошая функция для карт Nvidia, но ее нет во многих играх и у нее довольно много недостатков.
На самом деле нет другого компонента, такого как видеокарта, с точки зрения потенциала производительности и простоты обновления.
AMD, напротив, не всегда конкурировала с Nvidia. AMD исторически предлагала графические процессоры с более высокой стоимостью, что часто позволяет топовым картам Nvidia оставаться вне конкуренции. С другой стороны, Nvidia часто предоставляет AMD полную свободу действий. рынок бюджетных графических процессоров, и это особенно актуально сегодня. Кроме того, AMD обычно отстает от Nvidia, когда речь идет о функциях, но у нее есть приличный послужной список, догоняющий, а иногда даже превосходящий своих конкурентов.
На момент написания статьи Intel была на рынке игровых графических процессоров всего около года, поэтому она еще не зарекомендовала себя, но до сих пор Intel конкурировала с ценностями, которые обычно делает AMD. Самой большой проблемой для Intel были ее драйверы или программное обеспечение, которое играет решающую роль в том, насколько хорошо графический процессор работает в играх. С момента выпуска графических процессоров Arc Alchemist первого поколения в 2022 году Intel усердно работает над оптимизацией своих драйверов, и сегодня Intel Arc A750 является популярным выбором для ПК низкого и среднего уровня.
Совершенно ясно, в чем превосходит каждая компания. Nvidia — лучший выбор для тех, кто имеет большой бюджет и хочет получить как отличную производительность, так и передовые функции. AMD — это бренд для большего количества людей, и хотя топовые карты AMD обычно не совсем соответствуют картам Nvidia по производительности и возможностям, также верно и то, что Nvidia не выпускала карты дешевле 300 долларов с 2019 года. На данный момент Intel предлагает хороший графический процессор среднего уровня, но это все, хотя будущие карты могут изменить ситуацию.
В целом, рынок графических процессоров готов к изменениям в течение следующих нескольких лет: Nvidia еще больше перейдет в сегмент high-end, а Intel вступит в бой. Мы должны будем видеть, как это продолжает формироваться.